JPS62211980A - 半導体レ−ザ−装置の製作方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （技術分野） 本発明は半導体レーザー装置の製作方法に関し、より詳
細には半導体レーザーが取付けられている基板に対して
ほぼ垂直方向に出射光をとり出すようにした半導体レー
ザー装置に適用しうる半導体レーザー装置の製作方法に
関するものである。

（従来技術） 基板に対してほぼ垂直方向に出射光をとり出すようにし
た半導体レーザー装置は２次元或いは３次元の光集積回
路を構成する場合に有用であり、又、平面基板と半導体
レーザーからの発散性の出射光との干渉を回避する意味
からも有用とされている。

このような、基板に垂直方向に出射光が得られる半導体
レーザーとしては、面発光レーザーがあるが、短共振器
の為、利得が十分にとれないこともあり、実用化されて
いない。

又、他の半導体レーザーとして、Ａｐｐｌ、　Ｐｈｙｓ
。

Ｌｅｔｔ、、　４６　（２）、　１５　Ｊａｎｕａｒｙ
、１９８５第１１５頁〜第１１７頁掲載の技術がある。

この技術は、エツチドキャビティレーザー光を基板に垂
直にとり出すようにしたもので、第６図を参照して簡単
に説明すると、次の通りである。

先ず、ＩｎＰの基板２上にエッチストップ層４、ＩｎＰ
バッファ層６、ＧａＩｎＡｓＰ活性層８、ＩｎＰキャッ
プ層１０、マスク層１２を積層し、選択性化学エツチン
グを２段階に分けて行ない、エツチドキャビティを作る
とともに反射用の端面１４を作る。次いで、６９０〜７
４０℃の高温中で加熱することにより図の如き半導体レ
ーザーが作製されるのである。なお、符号３０はヒート
シンクを示す。

かかる半導体レーザーはモノリシックに作製できるもの
の、計２回ものエツチング工程が必要であることから、
工程が複雑となり、また、反射用の端面１４の形成が困
難であるとの問題がある。

（目　的） 従って、本発明の目的はより簡単な手法で基板とほぼ垂
直な出射光を得ることのできる半導体レーザーを製作す
る手段を提供することにある。

（構　成） 本発明は上記の目的を達成するため、一部を除去された
マスク層を有する異方性エツチング材料からなる基板を
異方性エツチングの手法により、上記マスク層の除去さ
れた部分をとおしてエツチングして半導体レーザー装着
用の凹部と反射用斜面を形成し、次に上記凹部に半導体
レーザーを装着し、その際、半導体レーザーからの出射
光が上記反射用斜面により反射されて基板に対してほぼ
垂直方向に出射されるように該半導体レーザーを位置決
めして半導体レーザー装置を製作することを特徴とした
ものである。

以下、本発明の一実施例に基づいて具体的に説明する。

゛ 本発明により製作された半導体レーザー装置の断面を第
１図に示す。

図において符号２０は基板を示す。

この基板２０はＳｉ、　ＧａＡｓ、　ＧａＰその他の半
導体単結晶材料からなる。基板２０の上面にはマスク層
２２が形成されている。このマスク層２２としてはＳｉ
Ｏ□。

ＳＬ、Ｎ４．　Ａｕ、　Ｃｒなどが用いられる。

図からもわかるように、マスク層２２及び基板２０の一
部には凹部２４が形成されていてこの凹部２４の＝３− 底部に半導体レーザー２６が装着されている。ここで、
凹部２４の側壁の一部には反射用の斜面２８が形成され
ており、半導体レーザー２６から出射されたレーザー光
がこの斜面２８で反射されて基板２０とほぼ垂直の方向
へ導かれるようになっている。

このような凹部２４及び斜面２８の簡便な形成手段につ
いて以下紹介する。

以下の例では基板２０をＳｉとして場合について述べる
。

先ず、基板２０上にマスク層２２となる例えば、ＳｉＯ
２層を熱酸化或いはスパッタリングなどの方法を用いて
形成する。次いで、公知のオートリソグラフィー技術に
よりマスク層２２の一部を除去する。

除去される領域は装着されるべき半導体レーザーの大き
さに応じて決定される。

本例では、第２図、第３図に示す如くマスク層２２は矩
形状に除去されている。上記マスク層２２の部分的除去
により基板２０たるＳｉ結晶の結晶面４００＞が矩形状
にあられれている。

次に、異方性エツチングの手法により上記マスり層の除
去された部分をとおしてＳｉ結晶をエツチングする。エ
ツチング液としてはＫＯＨ、イソプロピルアルコール、
Ｈ２Ｏの混合液が適当である。このエツチング液により
エツチングを施すと第４図、第５図に示すように断面が
台形状をなす凹部２４が形成される。

すなわち、結晶面〈１１１〉に沿ってエツチングが進行
することにより凹部２４の４つの側壁に各々斜面２８が
形成される。この斜面２８は結晶面＜１００＞に対して
θ＝５４．７４°をなしている。

そこで、別の工程で作製した半導体レーザー２６をエツ
チングによりあられれた結晶面＜１００＞におき、出射
光が斜面２８で反射されて基板２０の上方に進むような
位置にて接着固定する。半導体レーザー２６からの出射
光を反射する斜面２８の反射率を高めるには、Ａｕなど
の反射膜を蒸着すればよい。

エツチング液としては、上述の他にエチルジアミン、パ
イロカテコール、Ｈ２Ｏの混合液を用いることもできる
。

本例では、結晶面＜１００＞の基板を用いて結晶面＜１
１１＞を反射面としたが、結晶面＜１１０＞の基板を用
いて＜　１１１　＞を反射面として構成することもでき
る。

このように、異方性エツチングの特性を利用すれば容易
に半導体レーザーの載置領域および反射用斜面を形成で
き、基板とほぼ垂直にレーザー光が出射される半導体レ
ーザー装置を容易に製作することができる。

なお、従来、半導体レーザー装置はレーザーチップをＳ
Ｌ又はＣｕなどのヒートシンクに装着しており、本例で
はヒートシンクとして基板を用いることで従来と同じ工
程でヒートシンク機能を備えかつ基板と垂直方向に光を
得ることのできる半導体レーザー装置を製作できる。

（効　果） 本発明によれば、基板と垂直方向に出射光をとり出すこ
とのできる半導体レーザー装置を簡単に製作することが
でき好都合である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る半導体レーザー装置の要７一 部所面図、第２図、第４図は各々製作過程における基板
の断面図、第３図は同上第２図、第５図は同上第４図に
各々対応する平面図、第６図は従来技術を説明した半導
体レーザーの断面図である。 ２０・・・基板、２２・・・マスク層、２４・・・凹部
、２６・・・半導体レーザー、２８・・・反射用斜面。 耐　　へ へ　　　〜

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 半導体レーザーが取付けられている基板に対してほぼ垂
   直方向に出射光をとり出すようにした半導体レーザー装
   置の製作方法において、 一部を除去されたマスク層を有する異方性エッチング材
   料からなる基板を異方性エッチングの手法により、上記
   マスク層の除去された部分をとおしてエッチングして半
   導体レーザー装着用の凹部と反射用斜面を形成し、次に
   上記凹部に半導体レーザーを装着し、その際、半導体レ
   ーザーからの出射光が上記反射用斜面により反射されて
   基板に対してほぼ垂直方向に出射されるように該半導体
   レーザーを位置決めして製作することを特徴とする半導
   体レーザー装置の製作方法。